毕业设计(论文)基于Solidworks的装载机三维参数化造型设计(全套图纸三维).doc
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1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计(论文)装载机三维参数化造型设计3D parametric design of Loader年 级: 2004级机械6班学 号: 姓 名: 专 业: 机械电子工程指导老师: 2008年 6月 13日院 系 机械工程学院 专 业 机械电子工程 年 级 2004级机械6班 姓 名 题 目 装载机三维参数化造型设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计(论文)任务书班 级 04机械6班 学生姓名 学 号 20030889 发题日期:2008年 3 月 10 日 完成日期:2008
2、年 6 月 10 日题 目 装载机三维参数化造型设计 1、本论文的目的、意义装载机作为一种重要的工程机械,在公路、铁路等工程建设中应用广泛,但是目前我国装载机的技术和设计大部分都是沿用国外先进的技术和设计理念,因此进行装载机的设计研究具有深远的意义。良好的装载机可以加快工程建设速度,减轻劳动强度,提高工程质量,降低工程成本等,对其进行哪怕是微小的改动都有可能使装载机的技术性能得到巨大的改善。故本文在对轮式装载机有关部件进行理论分析的基础上应用SolidWorks2008对轮式装载机进行了3D设计。2、学生应完成的任务 1)背景资料研究及介绍; 2)熟悉solidworks软件的使用 3)利用三
3、维软件完成装载机的各部分零件建模工作; 4)进行零件的组装,完成装载机实体建模工作; 5)制作三维工作动画状态; 6)毕业设计(论文)说明书; 7)毕业实习报告及专业文献翻译; 3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周)第一部分实习 (1周) 第二部分收集资料,完成总体设计 (3周) 第三部分 零件的绘制及组装 (4周)第四部分三维动态模拟 (2周) 第五部分 外文翻译及说明书 (2周)评阅及答辩 ( 周)备 注 指导教师: 年 月 日审 批 人: 年 月 日摘 要近年来,在国家宏观调控政策的影响下,我国工程机械产业进入加速增长阶段,呈现出前所未有的繁荣态势。工程机械装备已经成为我国国民经
4、济发展的支柱产业之一。但是虽然我国工程机械行业的发展已经有了很好的基础,但是相比起国际先进的技术和设计水平来说还有相当大的差距。装载机是工程机械中的重要组成部分,目前我国自主开发装载机的能力还比较薄弱,很多关键技术还依赖于国外先进技术,因此加强对装载机研究和设计探讨有着深刻的意义。全套三维图纸,加153893706本文首先综述了国内外装载机技术研究的状况,提出未来装载机的外观造型及制造将更加美观和舒适。第二章主要对装载机的用途、分类和主要技术参数进行了介绍,并以轮式装载机为例介绍了装载机的工作工况,此部分是论文的基础。以轮式装载机为研究对象,第三章对轮式装载机工作装置、液压系统、行走系统和驾驶
5、室这四个主体部分进行了具体设计,其中又以工作装置为重点,对铲斗、连杆系统做了详细的分析,利用有关的公式来计算铲斗断面形状和有关参数,并对连杆系统进行了机构分析,这部分是进行设计的理论基础。最后应用SolidWorks软件进行了轮式装载机的3D设计实现,其中对工作装置各部件、轮胎等进行了具体详细的设计实现,设计出了装载机的3D模型,对装载机的设计工作有一定的借鉴意义。关键词:轮式装载机 工作装置 SolidWorks 3D设计AbstractIn recent years, under the influence of Chinas macro adjustment and control po
6、licy, the construction machinery industry enters the stage of accelerated growth, showing a trend of unprecedented prosperity. Construction machinery and equipment has become one of the pillars for national economy development. Although there is a very good foundation of Chinas construction machiner
7、y industrys development, compared to the international advanced technology and design standards, there is still a large gap. The loader is the important component in the construction machinery. The ability that our country develops the loader independently is still weak at present, and many key tech
8、nologies are still dependent on foreign advanced technology, so strengthen research and design of loader has a profound significance.This paper reviews the technical research of domestic and international loader, and proposes that the appearance model of the loader in the future will become more est
9、hetic and more comfortable. The second Chapter has mainly made an introduction to use, classification and the main technical parameters of the loader, and takes wheel loader as an example to the introduction of the working operating mode of the loader. This part is a foundation of this thesis. Regar
10、d wheel loader as the research object, the third chapter has designed the Working device、Hydraulic System、Running system and Cab specifically. This part also focus on the Working device, makes detailed analysis to the Bucket and bar linkage system. This is part of the theoretical basis for the desig
11、n. Finally, this thesis uses SolidWorks software to the wheel loader 3 D design, specifically to the working device components、tire, etc. This thesis design a 3 D model of the loader, and it has certain reference meanings in the design work of the loader.key words:Wheel Loader Working Device SolidWo
12、rks 3D Design目 录第1章 绪论11.1 选题背景11.2 装载机发展综述11.2.1 国外装载机技术发展概况11.2.2 国外装载机新技术现状及展望21.2.3 我国装载机新技术现状及展望31.2.4 国内轮式装载机发展趋势41.3 论文研究的主要内容5第2章 装载机概述62.1 装载机简介62.1.1 装载机的用途62.1.2 装载机的分类62.1.3 装载机的主要技术性能参数82.2 轮式装载机简介10第3章 轮式装载机主要部件设计123.1 轮式装载机工作装置的设计123.1.1 轮式装载机工作装置设计要求133.1.2 铲斗设计143.1.3 连杆系统设计203.2 液压
13、系统设计273.2.1 液压系统的组成273.2.2 液压系统的类型283.2.3 工作装置液压系统293.2.4 转向液压系统303.3 行走系统设计303.3.1 车架313.3.2 车轮和轮胎333.4 驾驶室设计36第4章 轮式装载机3D造型设计实现394.1 SolidWorks简介394.2 工作装置设计实现404.2.1 铲斗设计实现404.2.2动臂设计实现424.2.3连杆设计实现434.2.4摇臂设计实现434.2.5 转斗油缸设计实现444.2.6 动臂油缸设计实现444.3 车体及其它部分设计484.3.1 方向盘设计484.3.2 轮胎设计484.3.3 车体设计49
14、4.4 渲染544.5 动画设计54第5章 结论56致 谢57参考文献58附录160附录262附录374第1章 绪论1.1 选题背景装载机是一种用途十分广泛的工程机械,它主要用于对散状物料进行铲装运输卸载及平整作业。如果将其工作装置做相应的变化,还可以进行推土起重装卸等作业,广泛应用于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山、林业、国防等工程中,对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本都发挥着重要的作用。近几年来,无论在国内还是在国外,装载机的品种和产量部得到了迅猛发展,已成为工程机械主导产品之一。起源于美国的轮式装载机已从一种简单的装料设备发展成为多用途的工程机械。半个多世纪以
15、来,它的技术不断进步,工作性能不断提高,应用范围也越来越广泛。因此,它在对于减轻人类劳动强度,加快工程进度,提高工作质量等方面起到了举足轻重的作用。可以预见,在今后的几十年里,装载机在国内外仍然会得到快速的发展,它仍是工程机械大家族中的一位重要成员。1.2 装载机发展综述1.2.1 国外装载机技术发展概况装载机,特别是轮式装载机用途非常广泛,几乎遍及各地域的建设部门,自20世纪20年代问世以来发展非常迅速,先后出现过四次根本性的技术进步。第一次是20世纪30年代出现了四轮驱动的轮胎装载机,体现了装载机的灵活机动性;第二次是20世纪40年代出现了柴油机代替汽油机,液压操作代替钢丝绳的机械操纵,使
16、装载机可靠性及操纵性能大大改善;第三次是20世纪50年代出现了有液力变矩器的液力机械传动代替机械传动,从根本上解决了铲掘阻力大时发动机经常熄火的问题;第四次是20世纪60年代出现了铰接式装载机,使转弯半径大大缩小,体现了装载机的灵活机动性,同时稳定性也大为提高1。至此,现代装载机的基本结构,包括以柴油机为动力、液力传动、动力换挡、轮胎式四轮驱动、铰接式动力转向、作业装置液压操纵等已全部形成。到二十世纪七八十年代,美、日等各主要制造企业在装载机的可靠性、舒适性、安全性、降低能耗及提高作业效率等方面作了大量工作。特别是美国卡特彼勒公司等,其装载机的可靠性在这个时期已完全过关,一般情况下3年以内基本
17、上没有什么故障。装载机开始向高技术、大型化方向发展,出现了一些新技术、新结构,如卡特彼勒988B、992C,克拉克公司475B、675等大型轮式装载机出现了可变能容的变矩器等新技术,其铲斗容量达16 m3以上,同时出现了代替普通仪表的电子监控器等新技术226。从20世纪90年代到现在,以美国卡特彼勒、日本小松为代表的世界最先进的装载机,广泛应用机电一体化及微电子技术,操纵实现了自动或半自动化,节能降耗,舒适高效,外观造型及外形制造达到了完美的程度,可以跟轿车媲美。产品的规格向大型化及微型化两头延伸,多用途及全液压驱动机型也得到了广泛发展3。1.2.2 国外装载机新技术现状及展望 1电子技术在装
18、载机上的应用目前国外装载机新技术发展的一个显著特点是从最初的电子监控逐步发展到系统的电子控制,并已得到较为广泛的应用,比如柴油机的电子喷射燃烧系统、变速操纵的电脑集成控制系统等4。到目前已经发展到了利用体积很小的大规模集成电路、微处理器为核心,对装载机主要操纵控制系统如传动、转向、作业操纵等进行集成电子控制的装载机集成控制系统。目前世界上已出现了装载机卫星定位(GPS)电子控制系统,使作业装置定位快速、稳定、精确,极大地提高了多机联合作业的工作效率。在装载机上还可安装先进的卫星通讯与控制装置,对装载机进行全方位的信息管理。此外在地下矿井恶劣的施工条件下已出现了无人驾驶的遥控装载机。2静液压技术
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